非完整系統(tǒng)的有限時(shí)間跟蹤控制研究.pdf

1、非完整系統(tǒng)是分析力學(xué)中一個(gè)非常重要的分支.自1894年“非完整”第一次正式被提出到現(xiàn)在,其發(fā)展已有幾百年之久.由于較完整系統(tǒng)而言,其復(fù)雜性為其理論研究增加了很大的難度.然而,研究非完整系統(tǒng)重要的理論價(jià)值和巨大的實(shí)際意義吸引著眾多國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注.近些年來(lái),在此研究領(lǐng)域取得的成果也較為顯著.在本篇文章中首先圍繞非完整系統(tǒng)的兩種形式,將動(dòng)力學(xué)模型和運(yùn)動(dòng)學(xué)模型系統(tǒng)相互結(jié)合進(jìn)行一系列理論研究.然后,又取一種特殊的非完整系統(tǒng)—欠驅(qū)動(dòng)船模型,對(duì)有限

2、時(shí)間跟蹤控制問題進(jìn)行討論.具體的可分為以下三部分:
　　(1)從具有非完整約束的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型入手,通過一個(gè)微分同胚坐標(biāo)變換把運(yùn)動(dòng)學(xué)模型轉(zhuǎn)化成擴(kuò)展鏈?zhǔn)降膭?dòng)力學(xué)模型.然后,運(yùn)用滑模控制的方法進(jìn)行控制律設(shè)計(jì),最終實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)的跟蹤控制.
　　(2)這一部分,首先根據(jù)能量和力的關(guān)系推導(dǎo)拉格朗日方程的方法建立運(yùn)動(dòng)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)方程,并找到其運(yùn)動(dòng)學(xué)約束矩陣和約束方程.然后,利用非奇異終端滑?？刂频姆椒ń⒌膭?dòng)力學(xué)方程和運(yùn)動(dòng)學(xué)約束控制律